Методики определения остаточного ресурса типовых надземных объектов горнорудной и угольной промышленности

• Автор: Шутова, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТА

ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ТРЕБОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДАННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

1.1. Обзор направлений и подходов к определению показателей

надежности строительных объектов

1.1.1. Направления и подходы к определению надежности и долговечности конструкций.

1.1.2. Направления и подходы к определению остаточного ресурса различных строительных объектов и конструкций.
1.1.3. Расчетный аппарат, используемый в разработке методики определения остаточного ресурса
1.2. Требования, предъявляемые к определению остаточного ресурса объектов горнорудной и угольной промышленности.

1.3. Современное состояние строительных объектов горнорудной

и угольной промышленности
1.4. Цель и задачи диссертационной работы
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ФИКСИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ И ДЕФЕКТОВ ОБЪЕКТОВ ГОРНОРУДНОЙ И УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. .
2.1. Обзор типовых дефектов объектов горнорудной и угольной Промышленности
2.2. Влияние повреждений конструкций на категорию технического
состояния.
2.2.1. Влияние повреждений железобетонных конструкций
2.2.2. Влияние повреждений стальных конструкции
2.2.3. Влияние повреждений каменных конструкции
2.3. Предложения по систематизации категорий технического состояния, относительной надежности и относительной поврежденности и их зависимости от расчетных значений параметров, определяющих каждый вид дефектов
2.4. Разработанный программный продукт по созданию предварительной дефектной ведомости для оптимизации и автоматизации процесса обследования
2.4.1. Предлагаемая система маркировки элементов при проведении технического обследования объектов горнорудной и угольной промышленности
2.4.2. Автоматизация процесса создания предварительной дефект
ной ведомости при техническом обследовании
2.5. Выводы по главе
3.СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ОБЪЕКТОВ Г ОРНОРУДНОЙ И УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 3.1.Основные положения существующей методики определения
остаточного ресурса по внешним признакам.
3.2.Совершенствование существующей методики определения
значения остаточного ресурса
3.2.1 Недостатки существующей методики определения остаточного ресурса для некоторых частных случаев и
пути их устранения.
3.2.2 Определение уточненных величин относительной поврежденности строительных конструкций типовых промышленных объектов.
3.2.3 Вычисление коэффициентов значимости видов
строительных конструкций на основе геометрического
определения вероятности
3.3.Создание новой методики определения остаточного ресурса
на основе цепей Маркова
3.3.1. Рекомендуемый подход к вычислению коэффициентов значимости при определении общей поврежденности
объектов.
3.3.2.Предлагаемая математическая модель состояния одно и многоэтажных зданий горнорудной и угольной промышленности и определения их относительной
поврежденности.
3.3.3.Особенности предлагаемой математической модели состояния транспортных галерей горнорудной и угольной промышленности и определения
их относительной поврежденности
3.4. Разработка методики определения остаточного ресурса
и категории технического состояния на основе теории графов
3.4.1 Математическое моделирование системы Здание
с использованием ориентированного графа
3.4.2 Разработка сетевой модели разрушения одноэтажных и многоэтажных зданий горнорудной и угольной промышленности
3.4.3 Разработка сетевой модели разрушения транспортных галерей горнорудной и угольной промышленности.
3.4.4.Создание программного продукта
Расчет остаточного ресурса строительных объектов.
3.4.5 Определение величины процентной вероятности определения
остаточного ресурса типичных промышленных объектов с
помощью сетевой модели.
3.5 Выводы по главе 3.
4. ПРОВЕРКА РАСЧЕТОВ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА
ПО СУЩЕСТВУЮЩИМ И ПРЕДЛАГАЕМЫМ МЕТОДИКАМ
НА РЕАЛЬНЫХ ОБЪЕКТАХ ГОРНОРУДНОЙ И УГОЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4.1 Расчет и сравнительный анализ полученных величин
остаточного ресурса одно и многоэтажных зданий
4.2.Расчет и сравнительный анализ остаточного ресурса
транспортных галерей.
4.3.Выводы по главе 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Р. и при консультациях доктора технических наук, профессора Скибина Г. СООРУЖЕНИЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ
1. Расчет величины остаточного ресурса напрямую связан с определением различных показателей надежности, таких как долговечность, безотказность, надежность, риск достижения предельного состояния и пр. В большинстве случаев эмпирическая оценка безопасности строительных конструкций не может быть применена ввиду отсутствия обоснованных предпосылок для принятия тех или иных расчетных нагрузок, длительного исследования поведения конструкций во времени и других факторов. Основоположником применения методов теории вероятностей и математической статистики для исследования проблем безопасности за рубежом стал в х годах XX века М. Майер 7, 0. После него еще многие ученые занимались проблемой научно обоснованного запаса между воздействием и несущей способностью. Предлагаемые в их работах подходы и методы различны от чисто прагматических, ориентированных на практику, методов, основанных на попытках улучшить оценки общего коэффициента запаса, оставаясь в рамках традиционных концепций, до теоретических работ, в которых делается попытка усовершенствовать механические модели и оперировать вероятностными методами 8. Уровень I. Методы расчета с частными коэффициентами надежности. Оценка надежности 8Я выполняется детерминистически, отдельно для каждого предельного состояния. Необходимая безопасность достигается системой частных коэффициентов надежности, подверженных различным рассеивающим влияниям и вводимых к нормативным значениям, которые определяются как характеристические. На практике за этим методом укоренилось название метод предельных состояний. Уровень 2. Теория надежности 1го порядка и методы моментов. Оценка надежности выполняется приближенными методами теории надежности, которые учитывают выбранную точку поверхности предельного состояния в пространстве базисных переменных и предполагают определенные упрощения уравнений предельного состояния, а возможно, и функций распределения. Мерой безопасности является так называемый индекс безопасности или эквивалентная оперативная вероятность отказа. Уровень 3. Теория надежности. Оценка надежности выполняется точными методами теории надежности для системы в целом или для ее отдельных элементов при полном учете функций распределения базисных переменных и уравнений предельных состояний. Мерой безопасности является оперативная вероятность отказа. Уровень 4. Оптимизационные методы теории надежности. Назначение размеров сечений несущей конструкции выполняется с учетом экономических данных, так чтобы среднее значение суммы всех затрат за период эксплуатации с учетом возможных затрат при отказе было минимальным. Другие стратеги оптимизации максимизируют прибыль от эксплуатации сооружения. Основной оценкой безопасности является выбираемая целевая функция. В г. Н.С. Стрелецким были выделены три фактора, определяющих безопасную работу сооружения изменчивость свойств в материалах, изменчивость нагрузки и конструктивную поправку на правильность и качество изготовления конструкций. М. Майером г. Н. Ф. Хоциаловым г. Огромный вклад в развитие основ надежности внесли В. В.Болотин, А. И. Ржаницын и др. В.В. Болотиным была применена теория случайных процессов к решениям задач надежности с учетом фактора времени и сформулированы основные положения современной теории расчета. Основным в ней являлось предположение о поведении объекта как результата его взаимодействия с окружающей средой. Р1 вероятность безопасной работы конструкций в момент времени Р нормативное значение вероятности безопасной работы. Левая часть неравенства означает, что опасное состояние наступает в том случае, если усилие от внешней нагрузки Б превышает несущую способность элемента , то есть если
с вероятностью 1 Р0. Для любого момента времени должны быть описаны распределения несущей способности г, Г и нагрузок и построены необходимые корреляционные связи между случайными величинами, определяющими поведение конструкций в течение ее срока службы. С,Д.